公路危桥加固技术探讨论文_章铭

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摘要:公路危桥指的是桥梁经过了长时间的使用,其主体结构已被破坏或者存在一些缺陷,不能满足目前通车需要,所以存在着安全隐患。加固公路危桥和对桥梁进行维修养护是两个不一样概念:桥梁的维修养护是指在正常的状态下对桥梁进行小规模的预防性和养护性的措施,但是桥梁的加固则是从桥梁的承载受力来进行分析和处理。本文就公路危桥加固技术应用进行探讨。

关键词:公路危桥;加固技术;应用

1公路桥梁病害的表现

1.1桥面裂缝

桥面裂缝是施工的过程中,由于温度变化差异大、车辆行驶状况和混凝土的配比失误造成的。首先,公路桥面质量大多较差,且施工投入的成本较低,桥面的铺装层在温度波动明显的情况下,会出现裂缝,尤其是北方地区,这些地区温度差异大,出现裂缝的情况更高。其次,由于车辆在行驶的过程中,经常会有一些急刹车、超载等情况,因此桥面易受到严重的挤压和磨损,从而使裂缝的出现几率大大增加。最后,由于施工人员的专业素质不高,在混凝土的配比中失误的几率较高。

1.2铺装层出现坑槽

首先,砂浆抗压强度偏低,加上裂缝因素,会在重载或超载的情况下造成坑槽;其次,沥青层与混凝土的黏结强度不足,在重载冲击下,造成铺装层的局部脱落;最后,沥青层面的抗渗能力偏低,当雨水从沥青裂缝中渗入后,车辆载荷使其产生动水压力,在往复水动压冲击下使沥青面层逐渐脱落。

1.3地基沉降不均匀

路桥地基在沉降时容易出现不均匀的情况,产生的原因主要包括这几方面:首先是在公路桥梁工程建设的前期,没有进行详细、合理的勘探和计算,设计师也并没有亲自前往施工的现场进行详细勘察,设计的图纸并不是完备的;其次就是在实际操作的过程中,施工人员操作不规范,偷工减料的现象频繁出现;最后就是环境因素的作用,施工区域周围农田与山区众多,施工人员在操作中,会使打桩数据模糊、不规范,工程地基不稳,从而导致公路桥梁结构不稳定,安全隐患多。另外部分路桥在通车后不久,就经常性对其进行修补,有时通车不久,就有纵向的裂纹出现,甚至在桥面出现坑洞,钢筋也露出了表面。因此,施工操作不规范、材料不达标、偷工减料,也是出现危桥的重要原因。

2公路危桥常见加固技术

2.1桥面补强层加固技术

采用桥面补强层加固技术的前提条件是公路桥梁主梁配筋率符合要求且桥梁结构状态良好。桥面补强层加固技术主要用于桥面铺装维修中,存在施工量大、工期长且可能破坏主梁结构等不足。采用这一技术需要凿除原来的桥面铺装,铺加一层补强层,补强层厚度根据实际情况而定,以此提升主梁高度,改变桥梁荷载分布,从而达到增强桥梁承载能力的目的。

2.2碳纤维复合材料加固技术

针对负荷量剧增,公路桥梁实际承载负荷值远超设计负荷值,或是受自然环境影响,桥梁主筋出现严重腐蚀、桥梁主梁出现严重的横向裂缝等情况,应采用碳纤维复合材料加固技术。碳纤维复合材料加固技术就是指将碳纤维条使用黏结剂锚固在混凝土结构受损位置,使碳纤维条加固混凝土形成整体结构,让碳纤维条代替增设补强钢筋,从而促使梁承载能力得到有效提高。该技术具有施工简单便捷、抗腐蚀性强、强度高等优点,因而被广泛应用于公路危桥加固中。

2.3压力灌浆和凿槽嵌补技术

压力灌浆和凿槽嵌补技术适用于出现裂缝的混凝土公路危桥中。在实际中,需根据具体情况来确定注浆方式。如果裂缝细小,则采用注射器注浆;如果裂缝宽大,则采用手压泵注浆。裂缝宽度小于0.3mm的,采用表面灌浆封闭;裂缝宽度大于0.3mm小于0.5mm的,则采用化学灌浆封闭;裂缝宽度大于0.5mm的,则采用凿槽嵌补技术。此外,采用凿槽嵌补技术时,应将凿槽清理干净。如果凿槽湿润,则使用水泥砂浆填补凿槽;如果凿槽干燥,则使用环氧砂浆填补凿槽。

2.4钢筋混凝土套箍加固技术

如果公路桥梁梁墩台埋置深度较浅,或是墩台出现开裂破损、贯通裂缝等情况,则采用筋混凝土套箍加固技术。如果墩台出现宽度大的裂缝,且表面出现大面积破损或风化剥落情况,则应围绕整个墩台设置钢筋混凝土护套进行加固。

3公路危桥的加固技术应用

3.1加固桥梁上部的结构

在对公路桥梁进行加固之前,必须要提前进行仔细地调查,接着通过各个方面的综合考虑和比较,再对危桥进行有效的加固,比如使用桥台把危桥的拱式结构改成板式结构,或者把原桥进行拼宽,使用这样的方式来让危桥变得坚固耐用,甚至达到超过限制运输量的要求。这里要强调的是,有些旧桥即使没有变成危桥,但是它在设计上并没有达到超限运输的标准,所以为了保证桥梁的安全,也要将这些旧桥进行拼款,以使其能承受超限条件的运输量。

3.2危桥下部结构加固

对于还可以正常使用的桥梁,棱体破坏导致的主动土压力主要由原桥台承担,而在破坏棱体范围内布置超重车所引起的主动土压力则由框架结构承担。为了方便施工,减少工作量,而又不影响桥梁的的正常使用,只在桥台上凿出牛腿的位置,将牛腿与支撑梁以及横系梁一起浇成平面支撑框架,并取消钢筋混凝土立柱。经实践证明,桥涵的这种加固方法,得到了很好的应用。其中横系梁的裂缝形态如图1所示。

3.3危桥填缝灌浆加固

裂缝是在公路桥梁中一种比较普遍的病害,其产生的原因多种多样。塞缝灌浆处治裂缝是一种普遍应用的方法,先将水泥砂浆、环氧树脂砂浆按一定的比例配制,再通过喷浆机将其注入结构的缝隙内,防止钢筋发生锈蚀,增强结构的强度。塞缝灌浆有很多种,具体采用哪一种,应根据实际情况而定。通常情况下,使用水泥砂浆的比较多。水泥砂浆不但使用效果较好,而且造价还比较低,主要用于处理石砌墩、台和拱圈裂缝,是否需要在灌浆中掺砂则由裂缝的大小来决定。

3.4铺装处理

由于公路桥梁建设年久,相关的资料缺失严重,拆除桥面铺装时应先进行试验性拆除,掌握铺装层的厚度和结构,以免破坏桥体,并需待护栏修复完成后,再进行桥面铺装。同时根据交通需要,准备设计所需的铺装材料,铺装前根据公路桥梁的实际情况,选择合理的防水水泥和防水黏结材料。如果有条件对铺装层进行稳定性试验,可对铺装层进行直剪试验和拉拔试验,评价沥青层和混凝土的黏结力和抗剪强度,同时也可运用拉拔试验,分析混凝土与沥青层黏结强度,以及抗疲劳特性,最后测试防水层的不透水特性,通过分析铺装层的强度、稳定性和不透水性,设计铺装层的材料和结构。

4结束语

综上所述,公路桥梁在交通运输中起着重要的作用,而随着经济的发展,公路桥梁也面临着越来越多的压力和挑战,所以危桥的出现也是不可避免的。我们要在平时的工作中,重视对桥梁的维护,并加强对危桥加固技术的研究,提高对公路危桥的管理,保证公路危桥的加固效率,推动交通运输行业的稳定快速地发展。

参考文献:

[1]浅谈农村公路危桥改造存在的问题与对策[J].吕振.品牌(下半月).2014(08)

[2]桥梁维修及其加固技术探析[J].何伟.民营科技.2014(09)

[3]张尊伟.浅谈公路危桥加固维修的施工技术[J].科技创新与应用,2016(25):237.

论文作者:章铭

论文发表刊物:《基层建设》2017年第34期

论文发表时间:2018/3/13

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